Brennpunkt

Apotheke aus dem Tierreich

Tiergifte enthalten medizinisch hochwirksame Bestandteile. Forscher sind jetzt dabei, ihr Potenzial genauer zu entschlüsseln.

 

mgkuijpers - Fotolia.com

 "Ich melke Skorpione, überlasse Schlangen und Spinnen aber lieber Kollegen", sagt der Biologe Pierre Escoubas. Der Umgang mit Gifttieren verlangt viel Erfahrung, dann aber ist das Risiko, gebissen oder gestochen zu werden, gering. Das schützt einen aber nicht vor unbehaglichen Momenten, gesteht der Forscher: "Vor einigen Jahren erhielt ich in Japan einen Jutesack mit 50 lebenden Skorpionen. Da habe ich mich schon gefragt, wie ich die da einzeln rauskriege. “

Escoubas ist der Koordinator des mit sechs  Millionen Euro finanzierten EU-Projektes Venomics, das Tiergifte erforscht mit dem Ziel, pharmakologisch interessante Bestandteile zu isolieren. Bis heute wurden weltweit nur etwa 3.500 Toxine beschrieben.

Giftcocktails töten in Minuten

"Das ist ein winziger Teil eines riesigen Eisbergs, das Potenzial für Entdeckungen ist gigantisch“, sagt Escoubas. Denn es existieren weit über 100.000 Gifttiere. Jedes einzelne Tiergift enthält dabei nicht nur eine Wirksubstanz, sondern besteht aus bis zu 500 verschiedenen Toxinen, meist kleinen Proteinen, die Peptide genannt werden. An diesen Peptiden sind Wissenschaftler weltweit interessiert. Denn die Giftcocktails von Spinnen, Schlangen und Skorpionen entwickelten sich im Laufe der Evolution mit nur einem Ziel: Sie töten Beute oder Feind in Minuten.

Dies geschieht, indem sich verschiedenen Toxine spezifisch an bestimmte Rezeptoren in gewisse Geweben der Beute heften, etwa an Rezeptoren des Herzens oder des Nervensystems. "Das funktioniert nach dem Schloss-Schlüssel-Prinzip. Das Toxin ist der Schlüssel, der Zellrezeptor das Schloss. Medikamente wirken auf die gleiche Weise, deswegen sind Toxine ideale Vorlagen“, sagt Escoubas.

Der Todeskuss

Einige Toxine haben es bereits in die Regale der Apotheken geschafft, andere sind auf dem Weg dorthin. Vor wenigen Wochen veröffentlichte ein amerikanisches Forscherteam, dass die Substanz ShK-186, das aus dem Gift der Sonnenanemone entwickelt wurde, gegen Übergewicht helfen könnte. Ein französisches Team entdeckte im Gift der gefürchteten afrikanischen schwarzen Mamba - ihr Biss wird auch als Todeskuss bezeichnet - sogenannte Mambalgine: Peptide, die bei Mäusen stark schmerzlindernd wirken.

Insgesamt zwölf  Medikamente sind bereits auf dem Markt. Das Schmerzmittel Prialt wurde aus dem Gift einer Kegelschnecke entwickelt und ist seit 2006 zugelassen. Es wirkt 1.000 Mal stärker als Morphium, macht aber nicht süchtig. Der Wirkstoff Captopril geht auf ein Toxin im Gift der brasilianischen Grubenviper zurück und bildete die Grundlage für die Entwicklung der ACE-Hemmer - Medikamente, die gegen Bluthochdruck helfen.

Mitte der 1960er Jahre entdeckte man, dass Menschen, die von der Grubenviper gebissen wurden mit einem oft tödlichen Blutdruckkollaps zusammenbrachen. 1981 wurde Captopril in den USA zugelassen. Byetta wiederum geht auf ein Protein im giftigen Speichel der Krustenechse zurück. Das Mittel hilft Diabetiker, ihren Blutzuckerspiegel stabil zu halten.

Auch indirekt können Gifte helfen: Ein Toxin des gelben Mittelmeerskorpions heftet sich an Krebszellen in Hirntumoren. Forscher markieren das Toxin mit einem Farbstoff und können auf diese Weise das Tumorgewebe vom gesunden Hirngewebe unterscheiden - das größte Problem bei der chirurgischen Entfernung von Krebszellen.  

Mehr als hundert Mal melken

Im Rahmen von Venomics soll das Gift von 200 Tierarten, darunter Schlangen, Skorpione, Spinnen, Wespen und Meeresschnecken, charakterisiert werden. Medizinisch interessante Toxine speisen die Forscher in eine Datenbank ein. Langfristig sollen diese Proteine künstlich hergestellt werden, um ihre medizinische Wirkung besser erforschen zu können. Denn die Gewinnung von Tiergiften ist schwierig: "Die Diamant-Klapperschlange liefert auf einen Schlag 500 Milligramm Gift, aber manche kleinen Spinnenarten, etwa Springspinnen, müssen hunderte Male gemolken werden, um ein Milligramm zu erhalten“, sagt Rudy Fourmy, der Direktor des belgischen Labors AlphaBioToxine, einer von drei Einrichtungen in Europa, die Tiergifte produzieren.

Dazu kommt, dass die meisten Gifttiere nicht in Labors gehalten werden, sondern in der Wildnis leben, meist in schwer zugänglichen Regionen. Entsprechend hat auch Escoubas mehrere Expeditionen nach Französisch-Guayana und Polynesien organisiert, um Tiere zu fangen, deren Gift noch nie erforscht wurde. 
 
"In Zukunft wird die Erforschung von Tiergiften einfacher werden“, sagt Zoltan Takacs, Toxikologe und Schlangenexperte an der Universität Chicago, "Neue Technologien ermöglichen mittlerweile die Untersuchungen von winzigen Giftmengen. Hinzu kommt, dass Toxine heute auch aus der Erbgutinformation der Giftdrüsen erschaffen werden können.“

Das Problem aussterbender Arten

Mithilfe von Kollegen hat Zoltan eine Toxin-Bibliothek erstellt mit deren Hilfe sich pharmakologisch interessante Peptide schneller auffinden lassen. Sorgen bereitet dem Forscher der Artenschwund. Mit jedem Gifttier das ausstirbt, verschwinden potenziell nützlichen Toxine. Die Weltgesundheitsorganisation schätzt, dass bis zu fünf  Millionen Menschen jährlich von Schlangen gebissen werden. Etwa 100.000 Menschen erliegen dem Biss. Forscher vermuten, dass es eine hohe Dunkelziffer gibt. 

$(LEhttp://www.venomics.eu/:http://www.venomics.eu)$

 

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